Modeling of Hydroacoustic Noise From Marine Propellers With Tip Vortex Cavitation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Due to growing marine ecological concerns, there is an acute industrial need to significantly reduce the underwater radiated noise (URN) from marine propellers during ship operations. In this regard, high-fidelity fluid flow and hydroacoustic models are required for understanding the propeller noise generation and propagation in the ocean environment. Using high-fidelity CFD modeling, the present work aims to study the cavitating turbulent flow of a full-scale marine propeller and explore the physical mechanism underpinning the underwater radiated noise. We employ the standard dynamic large eddy simulation for the turbulent wake flow and the Schnerr-Sauer cavitation model, while the Ffowcs-Williams-Hawkings acoustic analogy is considered for the hydroacoustic modeling. For the current investigation, we consider a well-known Potsdam Propeller Test Case to analyze the turbulent cavitating flow and the associated hydroacoustic emissions. To begin, the modeling framework is validated using the available experimental data, and distinctive double-helical tip vortex cavitation and its qualitative patterns along the vortex trajectory are captured. In comparison to the non-cavitating condition, the pressure distribution on the propeller surface is more disordered for the cavitating condition, which is further reflected by a relatively stronger power of both low-frequency tonal peaks and high-frequency broadband components in the spectrum of thrust generation. Specifically, the generation of cavitation leads to the enhancement of the monopole noise source and the breakdown of cavitation bubbles as well as vortex structures in the turbulent wake. Furthermore, the tonal noise with the frequency corresponding to the harmonics of blade passing frequency is also enhanced. Generally speaking, the generation of cavitation structures enhances the hydroacoustics energy of URN at all orientations, especially in the downstream direction with sound pressure level increasing up to 20 dB.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».